基于碳量子点和罗丹明B的新型比率荧光试纸片检测水中Hg(Ⅱ)

水环境中Hg(Ⅱ)的污染对生态环境和人类健康危害极大,目前Hg(Ⅱ)的检测主要有原子光谱/质谱和电化学等方法,但存在检测仪器昂贵、操作繁琐及前处理复杂等缺点,难以在日常水环境中微量Hg(Ⅱ)现场检测的应用。因此,建立一种灵敏、准确、快捷和经济的水中Hg(Ⅱ)检测方法具有重要意义。试纸法是将普通的化学反应从玻璃仪器转移到试纸上进行的一种快速检测方法,利用试剂与目标物之间产生的化学反应,通过颜色的变化可对目标物进行定性或半定量检测,具有操作简便、快速等优点。碳量子点是一类粒径小于10 nm的碳基纳米材料,具有优异的荧光性能、较低的毒性和较高的化学稳定性。利用Hg(Ⅱ)对碳量子点的荧光具有灵敏和高效的猝灭作用,构建了一种双色比率荧光试纸片用于快速检测水中微量Hg(Ⅱ)的含量。其中,采用氮掺杂水溶性碳量子点（NCDs）作为荧光响应信号、罗丹明B（RhB）作为荧光内标信号,在单一波长（355 nm）激发下产生位于440和580 nm的双色荧光发射峰。当体系加入不同浓度Hg(Ⅱ)后,NCDs表面官能团与Hg(Ⅱ)之间的静电作用和金属配位协同作用使荧光发生猝灭,而RhB的荧光信号保持不变,利用440和580 nm双色荧光信号或其强度的比值（F₄₄₀/F₅₈₀）,可实现对微量Hg(Ⅱ)的快速检测。实验对检测条件进行了优化,结果表明在HAc-NaAc缓冲液浓度为1 mmol·L-1、pH为7的条件下,F₄₄₀/F₅₈₀值与Hg(Ⅱ)浓度（0～3 μmol·L-1）呈现良好的线性关系,线性方程为F₄₄₀/F₅₈₀=-0.785 2ｃ_Hg(Ⅱ)+3.103 8,相关系数r＞0.99,以3倍标准偏差计算的检出限为2.7 nmol·L-1(n=9)。对湖水与自来水中Hg(Ⅱ)进行加标回收实验,其加标回收率在91.9%～117.9%之间,说明该方法灵敏、准确,能用于水中Hg(Ⅱ)的检测。同时,将NCDs和RhB浸渍于尼龙片上构建了双色比率荧光检测试纸片,在紫外灯（365nm）照射下可观测到试纸发射淡蓝紫色荧光。而随着Hg(Ⅱ)浓度的增加,荧光颜色从淡蓝紫色到橙色发生变化,每次检测时间只需3分钟,裸眼可检出Hg(Ⅱ)浓度低至10 nmol·L-1,实现了对水中微量Hg(Ⅱ)的灵敏、快速检测。此外,该方法对Hg(Ⅱ)的检测表现出良好的特异性。因此,基于碳量子点和罗丹明B构建的双色比率荧光试纸片具有携带方便、操作简单,以及灵敏和快速等优点,为水中微量Hg(Ⅱ)的快速检测提供了新的方法和思路。     

稀土配合物分子印迹荧光探针的制备及检测孔雀石绿的残留

孔雀石绿是一种人工合成的三苯甲烷类化合物。孔雀石绿的常规检测方法前期处理复杂、耗时长、需要使用大型仪器等缺点导致不能及时的对其进行检测。所以研究出一种能够高效、便捷、快速的检测孔雀石绿残留的方法具有十分重要的意义。分子印迹聚合物（MIPs）是一种多孔隙材料,具有特定的识别位点,可以对特定的目标分子进行识别和吸附。稀土配合物在618 nm处发射荧光,孔雀石绿的最大吸收波长是618 nm,二者重合产生荧光猝灭效应,由此研究出了一种稀土配合物分子印迹荧光探针来检测水产品中的孔雀石绿的方法。利用分子印迹技术固定稀土配合物并吸附水产品中的孔雀石绿,通过在618 nm处检测其荧光猝灭程度来计算水产品中孔雀石绿的具体含量。采用沉淀聚合法,以隐性孔雀石绿为模板,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,改性二氧化硅为核,稀土荧光配合物Eu(MAA)₃Phen为荧光物质,在模板∶单体∶交联剂=1∶4∶10,稀土配合物为15 mg,乙腈60 mL的条件下,制备了一种孔雀石绿分子印迹聚合物,通过对其进行TEM和FTIR的扫描分析验证了已经成功合成稀土配合物分子印迹,检测荧光寿命时发现在未加入孔雀石绿前荧光寿命为1 094.11 μs,而加入孔雀石绿后的荧光寿命为587.49 μs,荧光寿命的减少说明孔雀石绿对MIPs的猝灭属于荧光共振能量转移FRET。在验证MIPs的选择性和吸附性能以后,对孔雀石绿进行检测。结果表明,优化条件下聚合物对孔雀石绿的线性范围为0～20 μmol·L-1,荧光猝灭系数F₀/F与孔雀石绿浓度呈现良好的线性关系,线性方程为F₀/F=1.008c+0.344(0.1～1 μmol·L-1,R2=0.991),F₀/F=0.587c+0.570(1～20 μmol·L-1,R2=0.999),检出限为0.037 μmol·L-1(3σ/S,n=9),将其作为荧光探针成功应用于鱼肉中孔雀石绿的检测,加标回收率在95.61%～102.51%范围。说明研究出的稀土配合物分子印迹荧光探针可以便捷、快速、准确地检测出孔雀石绿的残留量。